Защита почв от эрозий и прочих антропогенных воздействий

В Украине за последние десятилетия значительно ухудшились показатели земельного фонда. Незначительный прирост продукции земледелия достигается за счет устойчивого истощения и деградации почв. Возросло химическое загрязнение земельных ресурсов. Продолжается значительное изъятие ценных сельскохозяйственных земель под промышленное и прочее строительство, что составляет свыше 100 тыс. га ежегодно.

Охрану почв можно осуществлять разнообразнейшими методами: облесение оврагов и эродированных земель, использование рациональной агротехники, отказ от монокультур. Технология сельскохозяйственного производства может базироваться на экологически обоснованных рациональных нормах, исключать из возделывания земли на склонах крутизной свыше 7°, интенсифицировать использование сельскохозяйственных угодий, которые остались в возделывании. Ученые рекомендуют начать последовательный переход на ландшафтное земледелие, его почвозащитную направленность, в полном объеме выполнять противоэрозионные мероприятия и рекультивацию земель.

Приемы борьбы с эрозией почвзависят от почвенно-климатических и агроэкономических условий. Они должны осуществляться на основе внедрения зональных систем земледелия. Для защиты почв от ветровой и водной эрозии разработаны следующие мероприятия:

- в районах распространения ветровой эрозии – почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и паров, кулисы, залужение сильно эродированных земель, буферные полосы из многолетних трав, снегозадержание, закрепление и облесение песков, выращивание полезащитных лесных полос, а также безотвальная обработка почвы с оставлением стерни на поверхности полей.

- в районах распространения водной эрозии – обработка почв и посевов сельхозкультур поперек склонов, контурная вспашка, укрепление пахотного слоя и другие способы обработки, уменьшающие сток поверхностных вод;

- почвозащитные севообороты, полосное размещение сельхозкультур, залужение крутых склонов, выращивание полезащитных лесных полос, облесение оврагов, балок, песков, берегов рек и водоемов, строительство противо-эрозийных гидротехнических сооружений (перепадов прудов, водоемов, лиманов, вершин оврагов);

- в горных районах – устройство противоселевых сооружений, трансирование, облесенис, залужение склонов, регулирование выпаса скота, сохранение горных лесов.

Работам по борьбе с эрозией обычно предшествует противоэрозийная организация территории.

Для выявления пространственных закономерностей проявления загрязнения почв используют сравнительно-географический метод, методы картирования структурных компонентов биогеоценозов, в том числе и почв. Такие карты не только регистрируют уровень загрязнения почв тяжелыми металлами и соответствующие изменения в напочвенном покрове, но позволяют прогнозировать изменение состояния природной среды.

Рекомендовано отбирать образцы почв и растительности по радиусу от источника загрязнения с учетом господствующих ветров по маршруту протяженностью 25-30 км.

Расстояние от источника загрязнения для выявления ореола загрязнения может колебаться в значительных пределах и в зависимости от интенсивности загрязнения и силы господствующих ветров может изменяться от сотен метров до десятков километров.

Выявление уровня токсичности тяжелых металлов непросто. Для почв с разными механическими составами и содержанием органического вещества этот уровень будет неодинаков. В настоящее время сотрудниками институтов гигиены предприняты попытки определить ПДК металлов в почве. В качестве тест-растений рекомендованы ячмень, овес и картофель. Токсичным уровень считался тогда, когда происходит снижение урожайности на 5-10 %. Предложены ПДК для ртути – 25 мг/кг, мышьяка – 12-15, кадмия – 20 мг/кг. Установлены некоторые губительные концентрации ряда тяжелых металлов в растениях (мкг/кг.): свинец – 10, ртуть – 0,04, хром – 2, кадмий – 3, цинк и марганец – 300, медь – 150, кобальт – 5, молибден и никель – 3, ванадий – 2.

Защита почв от загрязнения тяжелыми металлами базируется на совершенствовании производства. Например, на производство 1 т хлора при одной технологии расходуют 45 кг ртути, а при другой – 14-18 кг. В перспективе считают возможным снизить эту величину до 0,1 кг.

Новая стратегия охраны почв от загрязнения тяжелыми металлами заключена также в создании замкнутых технологических систем, в организации безотходных производств.

Отходы химической и машиностроительной промышленности также представляют собой ценное вторичное сырье. Так отходы машиностроительных предприятий являются ценным сырьем для сельского хозяйства из-за фосфора.

В настоящее время поставлена задача обязательной проверки всех возможностей утилизации каждого вида отходов, прежде их захоронения или уничтожения.

При атмосферном загрязнении почв тяжелыми металлами, когда они концентрируются в больших количествах, но в самых верхних сантиметрах почвы, возможно удаление этого слоя почвы и его захоронение.

В последнее время рекомендован ряд химических веществ, которые способны инактивировать тяжелые металлы в почве или понизить их токсичность. В ФРГ предложено применение ионообменных смол, образующих хелатные соединения с тяжелыми металлами. Их применяют в кислотной и солевой формах или в смеси той и другой формами.

В Японии, Франции, ФРГ и Великобритании одна из японских фирм запатентовала способ фиксирования тяжелых металлов меркапто-8-триазином. При использовании этого препарата кадмий, свинец, медь, ртуть и никель прочно фиксируются в почве в виде нерастворимой и недоступной для растений форм.

Известкование почв уменьшает кислотность удобрений и растворимость свинца, кадмия, мышьяка и цинка. Поглощение их растениями резко уменьшается. Кобальт, никель, медь и марганец в нейтральной или слабощелочной среде также не оказывают токсического действия на растения.

Органические удобрения, подобно органическому веществу почв, адсорбируют и удерживают в поглощенном состоянии большинство тяжелых металлов. Внесение органических удобрений в высоких дозах, использование зеленых удобрений, птичьего помета, муки из рисовой соломы снижают содержание кадмия и фтора в растениях, а также токсичность хрома и других тяжелых металлов.

Оптимизация минерального питания растений путем регулирования состава и доз удобрений также снижает токсическое действие отдельных элементов. В Англии в почвах, зараженных свинцом, мышьяком и медью, задержка появления всходов снималась при внесении минеральных азотных удобрений. Внесение повышенных доз фосфора уменьшало токсичное действие свинца, меди, цинка и кадмия. При щелочной реакции среды на заливных рисовых полях внесение фосфорных удобрений вело к образованию нерастворимого и труднодоступного для растений фосфата кадмия.

Серьезную перспективу предоставляет экологическое земледелие. Оно объединяет старые, испытанные принципы с новейшими научными знаниями для включения сельскохозяйственного предприятия в качестве составной части экосистемы, чтобы природа смогла помогать фермеру, а не защищалась бы от его ошибок.

Первое необходимое условие - восстановление и дальнейшее повышение естественного плодородия почвы. Плодородие почвы формируется в результате взаимодействия в почвенной толще органических остатков растительного и животного происхождения, разлагаемого микроорганизмами и грибами. У корней растений постоянно отщепляются мельчайшие кончики, которые также служат пищей биллионам микроорганизмов, преимущественно крохотным бактериям. Эти микроорганизмы и грибы обеспечивают постоянный приток минеральных соединений к корням растений, за счет медленного разложения органических остатков. Рост растений и минерализация органики происходят синхронно и зависят от сезона года, то есть от температуры среды. Зимой эти процессы практически останавливаются.

В дальнейшем, все корни и поверхностные органические остатки преобразовываются в трудно разлагаемый гумус, служащий источником питания как микроорганизмам, так и корням растений. Это взаимодействие и совместный обмен веществ приводит к образованию в почвенной толще бесчисленного количества мелких пор и мельчайших комков. Все пустоты заполняются иловатыми частицами, за счет которых микроорганизмы и корни покрывают свою потребность в воде, а комочки защищены от растворяющего действия воды. Состав почвенных организмов изменяется с глубиной, приспособляясь к очень разнообразным физическим условиям. Поэтому отвальная вспашка на глубину более 8-10см пагубна для почвенного плодородия, так как погибают существенные части биоценозов и должны образовываться новые. Если образование новых сообществ продолжается дольше, чем вегетационный период, то почва не представляет достаточной ценности для развития растений. Чем больше масса корней, тем больше численность почвенных организмов, чем больше корневая система, тем быстрее происходят превращения, чем разнообразнее виды корней, тем богаче виды почвенных организмов.

Экологическое земледелие позволяет обеспечить такие же и даже более высокие урожаи, чем у фермеров, применяющих химико-синтетические удобрения. Внесенные в почву синтетические удобрения быстро растворяются при осадках или поливе и либо создают повышенную концентрацию веществ, по сравнению с естественным уровнем (загрязнение), либо растворами уходят в недоступную для корней глубину почвы.

Предпосылкой для успешного экологического земледелия служит предотвращение уплотнения почв - следствие любого, особенно современного механизированного земледелия - а также восстановление зернисто-мелко-комковатой структуры почв. Это предполагает сохранение верхнего плодородного слоя путем стимулирования преобразований органических остатков, навоза и других природных компонентов (обогащение каменной мукой, известняком и т.д.), способствующих развитию микроорганизмов.

При ведении экологического земледелия необходимо придерживаться необходимых для экосистем трех основных правил:

3. Предотвращение любого разрушающего воздействия на экосистему.

Первое требование выполняется применением разнообразных севооборотов, смешанными, подпокровными и промежуточными посевами.

Второе правило обеспечивается подпокровными и промежуточными посевами и поверхностным внесением подстилочного навоза и компоста.

Выполнение третьего правила предполагает очень щадящую обработку почв, создание условий для разложения органических веществ, препятствование поступлению всех химико-синтетических удобрений в общий круговорот веществ сельскохозяйственного предприятия.

Все биоценозы основываются на постоянном, строго нацеленном потоке химических элементов. Каждое поступающее извне неизвестное химическое соединение может изменить этот поток химических элементов и поэтому опасно. Многообразие процессов и участвующих в них минимальных объемов веществ, которые большей частью непознаваемы, затрудняет прогноз о воздействии химических соединений. Вот почему поступление всех искусственных соединений необходимо прекратить - в конце концов, уже много миллионов лет экосистемы прекрасно функционируют на Земле и без этих веществ. Экологическое земледелие позволяет выполнить это требование, сэкономив к тому же дорогостоящие средства производства, и поставить на рынок продукцию, которой предоставляются льготы при установлении цен. Так как речь идет о перестройке биологических процессов, то для развития нового направления сельскохозяйственного производства требуется определенное время. Это время может быть сокращено путем хорошо спланированной и правильно проведенной перестройки хозяйства.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: